Hücre Yapısı ve Organizasyonuna göre canlılar 1. Prokaryotik 2. Eukaryotik (Ökaryotik) olmak üzere iki sınıf altında toplanabilir. Prokaryotik algler ise; 1. Prokaryotik olan organizmalar mavi-yeşil algler (Cyanophyceae) grubunda yer alır. Tanım: DNA sitoplazmada belli bir zar ile ayrılmamıştır (çekirdek yok). Endoplazmik retikulum, golgi kompleksi, mitokondri gibi organeller bulunmaz. Plastidler de belirli bir zar sistemiyle çevrili değildir. DNA nın çift (ikili) sarmal yapısı Erişim linki: http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/basics/dna
Eukaryotik (Ökaryotik) Tanım: Eukaryotik canlılarda çekirdek materyali (DNA) bir membranla çevrili olmasıyla tanımlanır. Tallophytler, çiçekli bitkiler ve bütün hayvanlar bu gruba girer. Eukaryotik alg grupları ise; Chrysophyta, Pyrrhophta, Rhodophyta, Phaeophyta'dır. Fitoplanktonik alglerin sitolojik yönden incelenmesinde algi oluşturan maddelerin farklılığı karşılaştırmalı bir araştırma olasılığı sağlar. Ancak plastların küçük olması fiksasyon ve boyama güçlükleri gibi bazı olumsuzluklarda görülür. Alglerin birçok sitolojik özelliğini örnek olarak seçilen yeşil alglerden Chlamydomonas'ta görmek mümkündür. Chlamydomonas tek hücreli 10-20 mikron büyüklüğünde yeşil algler (Chlorophyta) grubundan bir fitoplanktonik organizmadır. Oval olup, selüloz ve pektik madde bileşiminde ince bir çeperle çevrilidir ve iki eşit boyda kamçısı sayesinde yer değiştirebilir. Bu kamçılar küçük bir çıkıntının üzerinden çıkarlar.
Üreme Şekilleri Üremeyi sağlayan özel hücrelere gamet adı verilir. Alglerde üreme, yüksek yapılı bitkilerde olduğu gibi eşeysiz ve eşeyli olmak üzere iki şekildedir. Gametlerin tipleri: A. Cladophora da İzogametler (sperm ve yumurta eşit büyüklükte). B. Fucus da heterogamet (sperm ve yumurta yani gametler farklı büyüklüktedir). C. İnsanda heterogamet. Alglerdeki depo maddeleri Karmaşık yapılı bitkilerde olduğu gibi, algler de fotosentezle ürettikleri besin maddelerini hücrelerinde depo ederler. Yeşil algler, kara bitkilerinde olduğu gibi kloroplastlarında nişasta tanecikleri depolar. Cryptomonadlar ve dinoflagellatlar da hücrelerinde nişasta taneciklerini, Euglenoidler ve kırmızı algler ise farklı polisakkaritleri depolarlar. Altın sarısı-kahverengi algler ise, besin olarak suda çözünen karbonhidrat ve lipidleri depolar.
Milyonlarca yılda okyanusların derinliklerinde biriken ve kömür, petrol ve doğalgaza (metan) dönüşmüş olan fosil yakıtların bir bölümü, alglerin çok eski dönemlerde depoladığı maddelerden kaynaklanmaktadır. Algelerin hücre duvarı Alglerin hücre duvarları evrimsel, ekolojik ve ekonomik bakımlardan yararlı olan değişik farklılıklar gösterirler. Örneğin, karasal bitkilere yakın akraba olan yeşil algler, kara bitkilerinkine benzer şekilde, selüloz bakımından zengin bir hücre duvarına sahiptir. Kırmızı ve Kahverengi deniz yosunlarının (makroskopik alg) hücre duvarlarında, ekolojik önemi olan karragen, agar ve algin gibi kaygan ve yapışkan polisakkaritler bulunur. Bu kaygan ve nemli maddeler suyu emdiğinden ve sonuçta yüzme yeteneğini arttırdığından alg için yararlıdır. Kaygan polisakkarit, alg üzerine tutunup gölge yapabilecek olan minik hayvanlar için caydırıcıdır; böylece alg daha fazla ışık alabilir. Makroskopik deniz alglerinin hücre duvarında bulunan polisakkaritler, mineral besin elementlerini de bağlar. Böylece alglerin, onları deniz suyundan alması kolaylaşır. Agar, agaroz, karragen Makroskopik deniz alglerinin hücre duvarında bulunan polisakkaritler, insanlar için de yararlıdır. Kırmızı alglerin bir ürünü olan karragen, besin endüstrisinde yaygın olarak kullanılır. Kırmızı alglerden elde edilen agar, laboratuvar çalışmalarında bitki hücre kültürleri ve mikroorganizmaların üretilmesinde, besin karışımlarını katılaştırmak için kullanılır.
Agardan saflaştırılarak elde edilen agaroz, protein ve DNA moleküllerinin çalışması sırasında gereklidir. Ek Bilgi: Moleküler çalışmalarda DNA, cam plakaların arasına dökülmüş olan agaroz jele, kuyucuklardan yüklenir ve sistem çalıştırıldığında DNA boyut farklılıklarına göre bant görüntüsü oluşturur.
Diatome toprağı (Diatomit) Bazı algler, mineralce zengin hücre duvarına sahiptir. Örneğin, diatomlar ve altın renkli alglerin bir kısmı, silisyum dioksitli (cam) hücre çeperine sahiptir. Diatom çeperlerinin birikmesiyle oluşan toprak, diatom toprağı olarak bilinir ve filtre, yansıtıcı boya, mekanik böcek öldürücü olarak, sıvılarda absorban olarak, dinamitte adsorban olarak ve kedi kumu yapımında ve diğer ürünlerin yapımında kullanılır. Bazı alglerin hücre duvarları kalsiyum karbonat ile kaplıdır ve zamanla birikip kireçtaşı yatakları oluşturabilir. Alglerin etkilerini yararlı ve zararlı olarak niteleyip kategorileştirebiliriz; Bütün bunların yanında, algler bazen zararlı etkilere de sahiptir. Örneğin birçok bitkinin yaptığı gibi, bazı mikroskopik deniz algleri savunma için toksik bileşikler üretirler. Bu algler bol olduğunda, çıkardıkları toksinler balıkları ve deniz memelilerini öldürebilir. Toksin yüklü balık ve kabuklu deniz deniz hayvanlarını da tüketen insanlar da zehirlenebilir; ve özellikle sinir, kas veya sindirim sistemleri ile ilgili sorunlar görülebilir. Bazı algler ise, diğer akuatik organizmaları boğduğu için zararlıdır.
Fitoplanktonik Organizmaların Sistematiğine genel bir bakış Cyanophyceae: Oscillatoria sp., Nostoc sp., Richelia sp. Cryptophyceae: Cryptomonas sp. Dinophyceae; Procentrales: Prorocentrjum sp., Exuviella sp. Dinophysiales: Amphisolenia sp., Dinophysis sp., Phalacroma sp., Perridiniales: Ceratium sp., Oodinium sp., Noctiluca sp., Gymnodium sp., Goniodoma sp. Chyrophyceae; Ochromonadales: Dinobryon sp. Xanthopyceae; Heterochloridales: Phacomonas sp., Bacillariophyceae; Coscinodiscus sp., Skeletonema sp. Chlorophyceae; Volvocales: Carteria sp., Chlamydomonas sp. Chloroccales: Chlorella sp. Euglenophyceae: Euglena sp.
Divizio: Cyanophyta Mavi-yeşil algler olarak da isimlendirilen bu grup üyeleri gerçek çekirdek ve plastidleri olmayan «prokaryotik organizmalardır». Cyanophyta da eşeysel üremeye rastlanmaz. Üremeleri vegetatif bölünmeyle veya çeşitli tipte sporlarla olur. Bu canlılar evrimsel açıdan büyük öneme sahiptir çünkü onların Dünya üzerinde ilk oksijen oluşturan fototrofik organizmalar olduğu, bu sayede de Dünya'nın atmosferinin oksijensiz (anoksik) halden oksijenli (oksik) hale geçtiği düşünülmektedir. Gerçek bir zarla çevrili çekirdekleri bulunmaması nedeniyle bakteri, fotosentetik özellikte olmaları nedeniyle de bazen alg olarak sınıflandırılırlar.
Klorofil a ve fikobilin pigmenti bulundurmalarıyla karakterize edilebilirler. Cyanophyta'da sadece bir çeşit klorofil bulunur (klorofil a). Ayrıca hepsinde fikobilin (phycobilin) adı verilen karakteristik bir pigment çeşidi bulunur. Fikobilinlerin, fikosiyanin (phycocyanin) adı verilen bir sınıfı mavi renklidir ve yeşil renkli klorofil pigmentleriyle birlikte bu canlılara mavi-yeşil renk verirler. Cyanobacteria'da hücre büyüklüğü 0,5-1 µm'den 60 µm'ye kadar (ör: Oscillatoria princeps) değişebilir. Gaz kesecikleri, hareketi kolaylaştırır. Gaz kesecikleri, Cyanobacteria'da görülen önemli sitoplazmik yapılardandır. Bu yapılar, özellikle açık sularda yaşayan türlerde yaygın olarak görülür. Gaz keseciklerinin görevi canlının suda istediği derinlikte durabilmesini sağlamaktır. Canlı bunu, keselerin içindeki gaz miktarını ayarlayarak yapar. Çoğu Cyanobacter'in kayarak hareket ettiği ve kamçıya (flagella) sahip olmadığı bilinmektedir.
Beslenmeleri Cyanobacteria 1 'da beslenme oldukça basittir. Vitamin ihtiyacı yoktur ve nitrat ya da amonyak, azot (N) kaynağı olarak kullanılır. Bazı mavi-yeşil türler, fotosentezin yanından azot fiksasyonu (bağlaması) da yapabilir. Bu türlerde azot fiksasyonu, "heterokist" adı verilen özel yapılar içerisinde, oksijensiz koşullarda gerçekleşir. Cyanobacteria tarafından üretilen birçok metabolik ürün pratik açıdan önemlidir. Çoğu Cyanobacteria nörotoksin üretme yeteneğine sahiptir ve bu toksinlerin bulunduğu suyu içen herhangi bir canlı hızla ölüme gidebilir. Ayrıca Cyanobacteria toprağa has kokunun oluşmasını sağlayan bakteri gruplarından biridir. 1 :Cyanobacteria olarak da sınıflandırılırlar.
Azot fikse eden türlere genel bir bakış Görsel için erişim linki: Agricultural and Biological Sciences http://www.intechopen.com/books/advances-in-biology-and-ecology-of-nitrogenfixation/nitrogen-fixing-cyanobacteria-future-prospect Akinet, heterosist, hormogonium vejetatif hücreler Dayanıklı spor hücreleri Akinet olarak adlandırılır. Azot fikse edebilen heterosist denilen özel hücreler vardır. Tek hücreli sporlara kokkospor, çok hücreli sporlara hormospor denir. Heterosistin bulunuş şekli, Alglerin sistmatiğinde önemlidir.
Cyanophyta türlerinde özelleşmiş hücre tiplerine genel bir bakış Cyanophyta da özelleşmiş hücrelerin bir görünümü
Bazı Cyanophyceae türleri Mycrocystis aeruginosa Merismopedia glauca Mycrocystis wesenbergii Chrococcus limneticus Mycrocystis cinsine ait türler Türkiye deki birçok tatlı suda sıkça rastlanan türlerdir. Erişim linki: http://www.shigen.nig.ac.jp/algae/straindetailaction.do?stockno=nies-102 Divizio: Cyanophyta Sınıf Cyanophycea Chroococcales ordosu: Tatlısularda çok sık rastlanan cinsleri aşağıda belirtilmiştir.
Chroococcus genusu Hücreler küresel, genellikle müsilajlı bir örtü ile çevrilmiş küçük koloniler halindedir. Merismopedia genusu: 40-50 elipsoidal hücreli yassı küçük koloniler müsilaj bir örtü ile kaplıdır. Microcystis genusu: Küresel hücreler gruplar halinde koloniler oluştururlar. Koloni çevresindeki müsilaj örtü çoğu zaman belirsizdir. Stigonematales ordosu: Gerçek thallus dallanması vardır. Nostocales (Oscillatoriales) ordosu: Üst üste gelen hücrelerden oluşan alg ipliği «Trichom» diye isimlendirilir. Üremeleri ipliğin parçalara ayrılmasıyla (Hormogoni) veya sporla (akinet) olur. Genus Chrococcus Fotoğraflar Wayne Lanier
Genus Merismopedia Genus Microcystis
Genus Stigonematales, Fisherella sp. Okla gösterilen (8 numara) Stigonema occelatum
Genus Nostocales Genus Nostocales Oscillatoria sp.: Dik, hafif eğik, kıvrımlı, spiral şekillerdeki alg ipliklerdeki dallanma göstermeyen basit bir yapıya sahiptir. Heterosist ve sporlara rastlanmaz. Oscillatoria da, trikom şekli dik olanlar ve trikomun spiraller yaptığı türler olarak iki gruba ayrılabilir. Spiral yapan türler Spirulina alt grubunda incelenebilirler. Bu cinsin türleri daha çok NaHCO3 li ve tuzlu sularda yaz aylarında Ege Bölgesi ndeki bazı göllerde rastlandığı bildirilmiştir. Fotoğraf: Wayne Lanier
Tatlısularda önemli olan sık ve bol olarak rastlanılan Cyanophyceae üyeleri, deniz fitoplanktonunda sadece tropikal sularda görülür. Oscillatoria cinsi bazı defalar aşırı çoğalır ve denizin rengini ihtiva ettiği pigmentler nedeniyle renklendirirler (Bougis, 1974). Nostoc cinsi, Akdeniz ve Hint Okyanusu nun nannoplanktonunda çok boldur. Kaynakça: Bilim ve Teknik http://www.biltek.tubitak.gov.tr/bilgipaket/canlilar/protista/chromista.htm Plankton Bilgisi ve Kültürü EGE ÜNİVERSİTESİ BASIMEVİ Prof. Dr. Semra Cirik/ Şevket Gökpınar